JP3834391B2 - 燃焼装置および、その制御方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、受熱管が設けられた熱交換部と、該熱交換部を加熱するバーナと、該バーナに接続したガス配管に介装される流量調節弁とを備えた燃焼装置および、その制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、給湯器などの燃焼装置においては、閉栓後の温度低下に対し、所定間隔時間で、閉栓した後の次の開栓の際に適切な温度にするのに必要な所定時間だけバーナに点火するバックアップ燃焼を行う機能を有するものが考えられている。バックアップ燃焼においては、下限温度でバーナに点火し、熱交換器の湯温を上限温度まで高めて燃焼を停止している。
【０００３】
また、このような燃焼装置では、バーナが二つの燃焼面を有し、ガス切替弁を制御して、一部の燃焼面が燃焼する部分燃焼状態と全部の燃焼面が燃焼する全面燃焼状態とに切り替え可能になっている。さらに、一般的に、通常の燃焼においては、最小設定燃料ガス量が設定されていて、最小設定燃料ガス量より少ない燃料ガス量で燃焼すると、炎がバーナの炎孔面に近づき過ぎて、炎が炎孔面を赤熱し、ガス種によってはガスの燃焼速度が速くなり、所定時間（例えば３０分位）以上連続燃焼を行うと、炎が発する燃焼熱により炎孔面より下がるバック現象を生じ易くなる。
【０００４】
バックアップ燃焼においては、熱交換器を加熱する際の効率の良さ、および温度上昇の緩やかさに起因する燃焼開始時および燃焼停止時の温度管理のし易さから、全面燃焼状態にして、その燃料ガス量を許容される限り少なくすることが求められる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の燃焼装置では、バックアップ燃焼において、全面燃焼状態の最小設定燃料ガス量（流量調節弁の弁開度０％）では、図５に示すように、燃焼号数を大きく下げることができないで温度上昇が緩やかでないため、温度管理がし難く、また、部分燃焼状態では、熱交換器を加熱する際に非効率的であり、燃焼面が部分的に加熱されるおそれがあるという問題点があった。
本発明は、このような従来の問題点に着目してなされたもので、バックアップ燃焼において、温度管理がし易く、熱交換器を加熱する際に効率的であり、燃焼面が部分的に加熱されることがない燃焼装置および、その制御方法を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するための本発明の要旨とするところは、次の各項の発明に存する。
［１］受熱管（１１，２１）が設けられた熱交換部（７２）と、該熱交換部（７２）を加熱するバーナ（７１）と、該バーナ（７１）に接続したガス配管に介装される流量調節弁（７５）と、前記バーナ（７１）に送風する燃焼ファン（５３）とを備えた燃焼装置において、
前記燃焼装置は、回転速度制御部（５２）、回転速度補正部（５１）、送風量検出部（５６）、燃焼制御部（５８）、ガス量制御部（５５）、およびガス量補正部（５４）を有し、
前記回転速度制御部（５２）は、前記バーナ（７１）に供給される燃料ガス量に応じて前記燃焼ファン（５３）の回転速度を制御しており、
前記燃焼制御部（５８）は、閉栓後の温度低下に対し、所定間隔時間で、閉栓した後の次の開栓の際に適切な温度にするのに必要な所定時間だけ前記バーナ（７１）に点火するバックアップ燃焼を行うよう構成されており、
前記ガス量制御部（５５）は、通常の燃焼を行う際には、最小設定燃料ガス量から最大設定燃料ガス量までの範囲で要求される燃料ガス量を前記バーナ（７１）に供給するように、前記流量調節弁（７５）の弁開度を制御しており、
前記ガス量補正部（５４）は、前記バックアップ燃焼を行う際に、前記最小設定燃料ガス量より少ない補正燃料ガス量をガス量制御部（５５）に出力し、
前記送風量検出部（５６）は、前記バーナ（７１）への送風量を検出し、
前記回転速度補正部（５１）は、バックアップ燃焼を行う場合に、前記補正燃料ガス量に対する目標風量を得るべく、前記送風量検出部（５６）の検出値に基づく補正回転速度を前記回転速度制御部（５２）に出力することを特徴とする燃焼装置。
【０００７】
［２］受熱管（１１，２１）が設けられた熱交換部（７２）と、該熱交換部（７２）を加熱するバーナ（７１）と、該バーナ（７１）に接続したガス配管に介装される流量調節弁（７５）とを備えた燃焼装置の制御方法において、
通常の燃焼を行う際に、ガス量制御部（５５）が、最小設定燃料ガス量から最大設定燃料ガス量までの範囲で要求される燃料ガス量を前記バーナ（７１）に供給するように、前記流量調節弁（７５）の弁開度を制御し、閉栓後の温度低下に対し、所定間隔時間で、閉栓した後の次の開栓の際に適切な温度にするのに必要な所定時間だけ前記バーナ（７１）に点火するバックアップ燃焼を行う際に、ガス量補正部（５４）が、前記最小設定燃料ガス量より少ない補正燃料ガス量をガス量制御部（５５）に出力するようにし、送風量検出部（５６）が前記バーナ（７１）への送風量を検出し、回転速度補正部（５１）が前記補正燃料ガス量に対する目標風量を得るべく、前記送風量検出部（５６）の検出値に基づく補正回転速度を回転速度制御部（５２）に出力するようにしたことを特徴とする燃焼装置の制御方法。
【０００８】
［３］受熱管（１１，２１）が設けられた熱交換部（７２）と、該熱交換部（７２）を加熱するバーナ（７１）と、該バーナ（７１）に接続したガス配管に介装される流量調節弁（７５）と、前記バーナ（７１）に送風する燃焼ファン（５３）とを備えた燃焼装置において、
前記燃焼装置は、燃焼面制御部（５７）、回転速度制御部（５２）、回転速度補正部（５１）、送風量検出部（５６）、燃焼制御部（５８）、ガス量制御部（５５）、およびガス量補正部（５４）を有し、
前記バーナ（７１）は、二以上の燃焼面を有しており、
前記燃焼面制御部（５７）は、要求される発熱量に応じて、一部の燃焼面に着火する部分燃焼状態と、全ての燃焼面に着火する全面燃焼状態とに切り換えるべく、ガス切替弁を制御し、
前記回転速度制御部（５２）は、前記バーナ（７１）に供給される燃料ガス量に応じて前記燃焼ファン（５３）の回転速度を制御しており、
前記燃焼制御部（５８）は、閉栓後の温度低下に対し、所定間隔時間で、閉栓した後の次の開栓の際に適切な温度にするのに必要な所定時間だけ前記バーナ（７１）に点火するバックアップ燃焼を全面燃焼状態で行うよう前記燃焼面制御部（５７）に指示し、
前記ガス量制御部（５５）は、通常の燃焼を行う際には、最小設定燃料ガス量から最大設定燃料ガス量までの範囲で要求される燃料ガス量を前記バーナ（７１）に供給するように、前記流量調節弁（７５）の弁開度を制御しており、
前記ガス量補正部（５４）は、前記バックアップ燃焼を行う際に、前記最小設定燃料ガス量より少ない補正燃料ガス量をガス量制御部（５５）に出力し、
前記送風量検出部（５６）は、前記バーナ（７１）への送風量を検出し、
前記回転速度補正部（５１）は、バックアップ燃焼を行う場合に、前記補正燃料ガス量に対する目標風量を得るべく、前記送風量検出部（５６）の検出値に基づく補正回転速度を前記回転速度制御部（５２）に出力することを特徴とする燃焼装置。
【０００９】
次に、本発明の作用について説明する。
［１］項記載の燃焼装置は、
燃焼制御部（５８）は、閉栓後の温度低下に対し、所定間隔時間で、閉栓した後の次の開栓の際に適切な温度にするのに必要な所定時間だけバーナ（７１）に点火するバックアップ燃焼を行う。ガス量補正部（５４）は、バックアップ燃焼を行う際には、通常の燃焼を行う際の最小設定燃料ガス量より少ない補正燃料ガス量をガス量制御部（５５）に出力する。また、バックアップ燃焼時には、送風量検出部（５６）は、バーナ（７１）への送風量を検出し、回転速度補正部（５１）は、前記補正燃料ガス量に対する目標風量を得るべく、送風量検出部（５６）の検出値に基づく補正回転速度を回転速度制御部（５２）に出力する。
【００１０】
通常の燃焼を行う際の最小設定燃料ガス量より少ない補正燃料ガス量で熱交換部（７２）が加熱されるため、温度上昇が緩やかになり、着火および消火の制御がし易く、熱交換部（７２）の受熱管（１１，２１）内の温湯の温度管理が簡単になる。また、最小設定燃料ガス量より少ない補正燃料ガス量であるため、有風に対する炎の安定性が低くなるが、送風量検出部（５６）の検出値に基づき燃焼ファン（５３）の回転数が制御されることから、バーナ（７１）への実質的な目標風量が確保され、炎の安定性が低下する要因をなくすことができる。
【００１１】
［２］項記載の燃焼装置の制御方法では、
同じく、最小設定燃料ガス量より少ない補正燃料ガス量で熱交換部（７２）が加熱されるため、温度上昇が緩やかになり、着火および消火の制御がし易く、熱交換部（７２）の受熱管（１１，２１）内の温湯の温度管理が簡単になる。また、最小設定燃料ガス量より少ない補正燃料ガス量であるため、有風に対する炎の安定性が低くなるが、送風量検出部（５６）の検出値に基づき燃焼ファン（５３）の回転数が制御されることから、バーナ（７１）への実質的な目標風量が確保され、炎の安定性が低下する要因をなくすことができる。
【００１２】
［３］項記載の燃焼装置では、
燃焼面制御部（５７）は、要求される発熱量に応じて、一部の燃焼面に着火する部分燃焼状態と、全ての燃焼面に着火する全面燃焼状態とに切り換えるべく、ガス切替弁を制御する。
【００１３】
燃焼制御部（５８）は、閉栓後の温度低下に対し、所定間隔時間で、閉栓した後の次の開栓の際に適切な温度にするのに必要な所定時間だけ前記バーナ（７１）に点火するバックアップ燃焼を全面燃焼状態で行うよう燃焼面制御部（５７）に指示する。
【００１４】
送風量検出部（５６）は、バックアップ燃焼を行う際には、バーナ（７１）への送風量を検出し、回転速度補正部（５１）は、前記補正燃料ガス量に対する目標風量を得るべく、送風量検出部（５６）の検出値に基づく補正回転速度を回転速度制御部（５２）に出力する。
【００１５】
バックアップ燃焼においては、全面燃焼であるから、バーナ（７１）の燃焼面が部分的に加熱されるのを防止することができる。最小設定燃料ガス量より少ない補正燃料ガス量であるため、炎が燃焼面をあぶるようになるが、燃焼時間が短いので、燃焼面の炎孔が熱せられても孔径が大きくなることがなく、また、ガス温度が上昇することがなく、燃焼速度が速くならないので、炎が炎孔内に戻るバック燃焼の発生は避けることができる。
【００１６】
また、最小設定燃料ガス量より少ない補正燃料ガス量であるため、有風に対する炎の安定性が低くなるが、送風量検出部（５６）の検出値に基づき燃焼ファン（５３）の回転数が制御されることから、バーナ（７１）への実質的な目標風量が確保され、炎の安定性が低下する要因をなくすことができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施の形態について図１〜図４を参照して説明する。
図１はこの発明に係る燃焼装置の制御部ユニットの要部を示すブロック図である。図２はこの発明に係る燃焼装置の概略構成を示すものである。
【００１８】
図１および図２に示すように、この燃焼装置は、一缶二水路式ガス給湯装置であり、一つの缶（図示せず）と、この缶の下部に収容されたバーナ７１と、缶の上部に収容された熱交換部７２と、バーナ７１に燃焼空気を供給するための燃焼ファン５３と、燃焼空気の風量を検出するための風量検出部５６とを有している。バーナ７１は二つの燃焼面Ａ，Ｂを有している。
【００１９】
上記バーナ７１にガスを供給する手段は、ガス管７３と、このガス管７３にそれぞれ設けられた主電磁開閉弁７４および流量調節弁７５とを有している。また、バーナ７１は二つの燃焼面を有し、各燃焼面に対応してガス切替弁７６が設けられている。また、バーナ７１の近傍には、点火機構（図示）が配置されている。
【００２０】
上記バーナ７１および熱交換部７２は、給湯配管系１０と追焚配管系２０との両者に共通に用いられている。すなわち、上記熱交換部７２は、多数の薄肉のフィンプレート７２ａを有しており、このフィンプレート７２ａには給湯配管系１０の給湯水管である受熱管１１と、追焚配管系２０の追焚水管である受熱管２１とがそれぞれ貫通状態で配置されている。
【００２１】
まず、給湯配管系１０について説明すると、上記受熱管１１の入口端には、給湯配管系１０の給水管１２が接続され、出口端には給湯管１３が接続されている。給湯管１３の末端には給湯栓１４が設けられている。また、給水管１２と給湯管１３との間には、２本のバイパス管１５，１６が受熱管１１と並列に設けられている。図２において、バイパス管１５と給水管１２および給湯管１３との接続点が符号Ｐ１，Ｐ２でそれぞれ示され、バイパス管１６と給水管１２および給湯管１３との接続点が符号Ｐ３，Ｐ４でそれぞれ示されている。
【００２２】
熱交換部７２に近い方のバイパス管１５には弁等が設けられておらず、給水管１２内を流れ水は、接続点Ｐ１において受熱管１１側とバイパス管１２側とに常に一定の割合（例えば、７０：３０）で別れる。そして、接続点Ｐ２において再び合流する。
【００２３】
一方、熱交換部７２から速い方のバイパス管１６には、第１の流量制御弁ＧＭ２が設けられている。この流量制御弁ＧＭ２は、例えば次のように構成されたギアモータ駆動式のものが用いられている。すなわち、ギアモータ駆動式の流量制御弁は、管内に設けられた環状の弁座と、この弁座に対して移動可能な弁体と、この弁体に一端部が固定されたシャフトと、このシャフトの他端部に減速ギヤ列を介して接続されたモータとを有している。上記シャフトは、弁ケースに螺合されている。
【００２４】
したがって、モータが回転すると、シャフトがその軸方向へ移動し、これによって弁体と弁座との間の開度を変えることができるようになっている。したがって、接続点Ｐ３から給湯水管１１側へ流れる水量とバイパス管１６側へ流れる水量との割合は、適宜に変えることができる。なお、流量制御弁ＧＭ２と同様に構成された流量制御弁ＧＭ１が接続点Ｐ２，Ｐ４間の給湯管１３にも設けられている。
【００２５】
上記給湯配管系１０には、第１、第２の二つのフローセンサＦＬ１，ＦＬ２が設けられている。第１のフローセンサＦＬ１は、接続点Ｐ１，Ｐ３間の給水管１２に配置されており、第２のフローセンサＦＬ２は、接続点Ｐ４と給湯栓１４との間の給湯管１３に配置されている。
【００２６】
また、給湯配管系１０には、４つの温度センサＴＨin、ＴＨz 、ＴＨout 、ＴＨmix が設けられている。温度センサＴＨinは、接続点Ｐ３より上流側の給水管１２に配置されており、給水温度を検出する。温度センサＴＨz は、給湯水管１１のベンド部に配置されており、給湯水管１１内の水の温度を検出する。
【００２７】
温度センサＴＨout は、給湯水管１１の出口近傍の給湯管１３も配置されており、給湯水管１１から出る湯の温度を検出する。温度センサＴＨmix は、接続点Ｐ４より下流側の給湯管１３に配置されており、給水栓１４から出る湯の温度を検出する。
【００２８】
一方、上記追焚配管系２０であるが、上記受熱管２１の入口端と浴槽７７との間には復路管２２が接続され、受熱管２１の出口端と浴槽７７との間には往路管２３が接続されている。復路管２２には、ポンプ２４、温度センサＴＨhrおよび流水スイッチＦＳが設けられている。温度センサＴＨhrは、浴槽７７から復路管２２に流入する湯（または水）の温度を検出する。したがって、温度センサＴＨhrは、浴槽７７内の湯の温度を実質的に検出する。
【００２９】
また、往路管２３には、温度センサＴｈarが設けられている。温度センサＴＨarは、往路管２３から浴槽７７に流出する湯（または水）の温度を検出する。 また、流水スイッチＦＳは復路管２２内を湯が流れているか否かを検出するためのものであり、復路管２２内を湯が流れている場合にはＯＮ状態になり、流れていない場合にはＯＦＦ状態になっている。流水スイッチＦＳがＯＦＦ状態のときには、後述する追焚スイッチがＯＮ操作されたとしても、バーナ７１を点火させないようになっている。
【００３０】
上記給湯配管系１０の給湯管１３と追焚配管系２０の復路管２２との間には、浴槽７７への湯張りのための注湯管３０が設けられており、注湯管３０と給湯管１３および復路管２２との接続点が符号Ｐ５，Ｐ６で示されている。注湯管３０には、電磁開閉弁からなる注湯弁３１が設けられている。
【００３１】
上記給湯装置は、さらに、制御ユニット５０とリモートコントローラ６０とを備えている。制御ユニット５０には、種々の検出手段からの検出信号が入力される。ここでは、温度センサＴＨin、ＴＨz 、ＴＨout 、ＴＨmix 、ＴＨhr、ＴＨar、フローセンサＦＬ１，ＦＬ２および流水スイッチＦＳの検出信号が入力されている。なお、以下においては、各検出手段の検出信号には各検出手段と同一の符号を用いるものとする。制御ユニット５０は、各検出信号に基づいて、ガス供給手段の主電磁開閉弁７４および流量調節弁７５、点火機構、燃焼ファン５３、流量制御弁ＧＭ１，ＧＭ２、ポンプ２４およぴ注湯弁３１を制御する。
【００３２】
一方、リモートコントローラ６０は、運転スイッチ、風呂自動運転スイッチ、追焚スイッチ、温度設定部および表示部（いずれも図示せず）を備えており、これらのスイッチのＯＮ、ＯＦＦ情報、設定温度情報を制御ユニット５０に出力するとともに、これらの情報を表示部に表示する。後述するように、表示部は制御ユニット５０からのエラー情報も表示する。
【００３３】
上記構成の給湯装置を用いて給湯、追焚および自動湯張りを行う場合において、まず給湯を行う場合には、リモートコントローラ６０の運転スイッチをＯＮ状態にし、給湯栓１４を開く。すると、制御ユニット５０は、設定温度、給水管１２に供給される水の給水量ＦＬ１、給水温度ＴＨin、出湯温度ＴＨout および給湯量ＦＬ２に基づいて流量調節弁７５および流量制御弁ＧＭ１，ＧＭ２を制御する。これにより、出湯栓１４から設定温度に等しい温度の湯が吐出される。
【００３４】
追焚を行う場合には、リモートコントローラ６０の追焚スイッチをＯＮ状態にする。すると、まずポンプ２４が起動され、浴槽７７内の湯が復路管２２および往路管２３を通って循環する。復路管２２内の湯の流れを流水スイッチＦＳが検出すると、バーナ７１が点火される。これによって、浴槽７７内の湯が加熱される。そして、温度センサＴＨhrによる検出信号が設定温度に達すると、自動的にバーナ７１の燃焼が停止されるとともに、ポンプ２４が停止される。
【００３５】
自動湯張りを行う場合には、リモートコントローラ６０の風呂自動運転スイッチをＯＮ状態にする。すると、注湯弁３１が開弁され、給湯水管１１において加熱された湯が注湯管３０を通り、復路管２２および往路管２３を介して浴槽７７に供給される。勿論、浴槽７７に供給される湯の温度が設定温度になるように、制御ユニット５０によって制御される。そして、浴槽７７内に所定の量の湯が溜まると、浴槽７７の水量を検出する検出手段（図示せず）の挨出信号に基づいて注湯弁３１が閉じられるとともに、バーナ７１の燃焼が停止され、湯張りが終了する。
【００３６】
湯張りの終了後は、浴槽の湯をほぼ一定の温度に維持するための保温運転が行われる。保温運転中は、所定時間毎に追焚が実行される。すなわち、湯張りの終了後、所定時間経過すると、自動的に追焚が行われる。このときの追焚は、追焚スイッチをＯＮにしたときの追焚と同様である。そして、浴槽７７の湯の温度ＴＨhrが設定温度になると追焚が停止し、再度所定時間が経過するまでバーナ７１およびポンプ２４が停止した待機状態になる。
【００３７】
ここで、制御ユニット５０は、閉栓後の温度低下に対し、所定間隔時間で、閉栓した後の次の開栓の際に適切な温度にするのに必要な所定時間だけバーナに点火するバックアップ燃焼を行う際に、最小設定燃料ガス量より少ない補正燃料ガス量をガス量制御部に出力して、補正燃料ガス量にて熱交換部を加熱する機能を有し、当該機能を有する部分の構成は図１に示すとおりである。制御ユニット５０の当該部位は、回転速度補正部５１、回転速度制御部５２、燃焼ファン５３、ガス量補正部５４、ガス量制御部５５、燃焼面制御部５７、燃焼制限部５８とを有して構成されている。
【００３８】
通常燃焼時においては、燃料ガス量が少なすぎると炎がバーナ７１の燃焼面を過熱するおそれがあり、このような燃焼面の過熱を防止すべく、燃料ガス量には適正範囲が設定されている。最小設定燃料ガス量とは、前記適正範囲を考慮しつつ設定された最小の燃料ガス量である。
【００３９】
回転速度制御部５２は燃焼ファン（図示省略）の回転速度を制御してバーナ７１に送風する風量を調整するものである。回転速度補正部５１は、バックアップ燃焼において、最小設定燃料ガス量より少ない補正燃料ガス量に対する目標風量をバーナ７１に実質的に送風すべく、風量検出部５６の検出値に基づき、補正回転速度を回転速度制御部５２に出力するものである。
【００４０】
ガス量制御部５５は、流量調節弁７５の駆動回路であり、流量調節弁７５の弁開度を制御して、要求される燃料ガス量を制御するものである。ガス量制御部５５は、通常の燃焼においては、最小設定燃料ガス量（流量調節弁７５の弁開度０％）から最大設定燃料ガス量（流量調節弁７５の弁開度１００％）までの間のガス量の流量を調整する。
【００４１】
ガス量補正部５４は、開栓時の通常の燃焼でなく閉栓時のバックアップ燃焼において、最小設定燃料ガス量より少ない補正燃料ガス量をガス量制御部５５に出力するものである。燃焼面制御部５７は、要求される発熱量に応じて、一部の燃焼面に着火する部分燃焼状態（燃焼面Ａ，Ｂのいずれか一方）と、全ての燃焼面に着火する全面燃焼状態（燃焼面Ａ，Ｂの両方）とに切り換えるべく、ガス切替弁７６を制御している。
【００４２】
燃焼制御部５８は、バックアップ燃焼において、通常の燃焼時に部分燃焼状態であった場合に、部分燃焼状態から全面燃焼状態に切り換えるための全面燃焼切換信号を燃焼面制御部５７に出力する。要求される発熱量（号数）と流量調節弁７５の弁開度との関係を図３に示す。
【００４３】
バックアップ燃焼になり、補正燃料ガス量にて全面燃焼状態での燃焼が行われると、送風量が少なくなり、有風時の炎の安定性が低くなる傾向にあるが、炎が不安定になるような不具合を防止するために、制御ユニット５０によって、次のような制御が実行されている。この制御を図４に示すフローチャートに基づいて説明する。
【００４４】
まず、リモートコントローラ６０によって、運転スイッチのオンオフが行われ、給湯温度の設定が行われる。ここで、例えば、リモコン６０により設定されている温度が４０℃で、水温１５℃である場合、リモコンにより設定される温度に関して、上限温度及び下限温度をプラスマイナス３℃で、バイパス比が８（熱交換器側）対２（バイパス側）とすると、その時の水温等の条件に基づいて予め与えられた演算式により決定する。例えば、熱交換器内の上限温度に対応する温度は５０℃、設定温度は４６．２℃、下限温度に対応する温度は４２．５℃となる。
【００４５】
運転モードにおいては、バックアップ燃焼の要求が有るかを判断する（ステップＳ１０１）。燃焼制御部５８は、バックアップ燃焼の要求があると、現行の燃焼状態が全面燃焼状態であるかを判断し（ステップＳ１０２）、部分燃焼状態であれば、燃焼面制御部５７に切替信号を出力し、燃焼面制御部４７がガス切替弁７６を切替え、全面燃焼状態になる（ステップＳ１０３）。
【００４６】
全面燃焼状態になると、ガス量補正部５４が補正燃料ガス量を算出し、ガス量制御部５５が流量調節弁７５を制御するとともに、回転速度制御部５２が、補正ガス量に応じた目標風量を算出し、その目標風量をバーナ７１に送風すべく、燃焼ファン５３の回転速度を制御する（ステップＳ１０４）。風量検出部５６は、燃焼ファン５３の実質的な送風量を検出し、回転速度補正部５１は、検出された送風量が前記目標風量であるかを判断する（ステップＳ１０５）。
【００４７】
検出された送風量が前記目標風量でない場合に、ステップＳ１０４に戻り、回転速度補正部５１は、検出される送風量が前記目標風量になるよう補正回転速度を算出し、回転速度補正部５１は、補正回転速度を回転速度制御部５２へ出力する。回転速度制御部５２は、補正回転速度で燃焼ファン５３を制御する。
【００４８】
それにより、有風の際にも、目標風量が実質的にバーナ７１に送風され、炎の安定性を維持することができる。また、補正燃料ガス量が最小設定燃料ガス量よりすくないため、温度上昇が緩やかになり、バーナ７１の燃焼のオンオフ制御がし易くなり、受熱管１１，２１内の温湯の温度管理を簡易にすることができる。詳述すると、最小設定ガス量での１回のバックアップ燃焼時間が２秒とすると、着火が０．５秒遅れただけで予定供給燃焼量が２５％も少なくなってしまう。それに対し、本願発明では、あえて赤熱による自然バックアップ燃焼での供給熱量制御を行うものである。
【００４９】
また、バックアップ燃焼においては、最小設定燃料ガス量よりその燃料ガス量が少ないことから炎が燃焼面を加熱することは避けられないが、燃焼時間が短いため、燃焼面が過熱されることがなく、炎が燃焼面の炎孔内に戻るバック燃焼を避けることができる。
【００５０】
検出された送風量が前記目標風量である場合に、また、検出された送風量が前記目標風量になった場合に、燃焼制御部５８は、当該補正燃料ガス量、および目標風量にて、バックアップ燃焼を維持するかを判断する（ステップＳ１０６）。
【００５１】
バックアップ燃焼を維持するのであれば、ステップＳ１０５に戻る。バックアップ燃焼を維持しないのであれば、ステップＳ１０１に戻る。ステップＳ１０１において、バックアップ燃焼の要求がなければ、通常の燃焼モードが維持され（ステップＳ１０８）、ステップＳ１０１に戻る。
【００５２】
なお、前記実施の形態において、バックアップ燃焼において、ガス量補正部５４が補正燃料ガス量および目標風量をそれぞれ算出するものを示したが、補正燃料ガス量および目標風量を予め設定しておいても良い。
また、燃焼装置として、一つの熱交換部７２内に給湯用および追焚用の受熱管１１，２１を配した一缶２水路式給湯装置を示したが、別個の熱交換部に受熱管１１，２１をそれぞれ配したものであってもよい。
さらに、バックアップ燃焼において、全面燃焼状態に切替えるものを示したが、部分燃焼状態（Ａ面燃焼またはＢ面燃焼）のまま切替えないで、燃料ガス量を補正するようにしてもよい。
【００５３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、バックアップ燃焼を行う際に、ガス量補正部が最小設定燃料ガス量より少ない補正燃料ガス量をガス量制御部に出力するようにしたので、最小設定燃料ガス量より少ない補正燃料ガス量で熱交換部が加熱されるため、温度上昇が緩やかになり、着火および消火の制御がし易く、熱交換部の受熱管内の温湯の温度管理を簡単にすることができる。また、バックアップ燃焼を行う際に、最小設定燃料ガス量より少ない補正燃料ガス量をガス量制御部に出力し、バーナへの送風量を検出し、回転速度補正部が、前記補正燃料ガス量に対する目標風量を得るべく、送風量検出部の検出値に基づく補正回転速度を回転速度制御部に出力するようにしたので、有風に対する炎の安定性が低くなるが、送風量検出部の検出値に基づき燃焼ファンの回転数が制御されることから、バーナへの実質的な目標風量が確保され、炎の安定性が低下する要因をなくすことができる。
【００５４】
請求項３に係る発明によれば、バックアップ燃焼を全面燃焼状態で行うよう燃焼面制御部に指示したので、バーナの燃焼面が部分的に加熱されるのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る燃焼装置の制御部ユニットの要部を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係る燃焼装置の概念図である。
【図３】本発明の一実施の形態に係る燃焼装置における号数と流量調節弁の弁開度との関係図である。
【図４】本発明の一実施の形態に係る燃焼装置のバックアップ燃焼制御の流れ図である。
【図５】従来の燃焼装置における号数と流量調節弁の弁開度との関係図である。
【符号の説明】
ＴＨhr，ＴＨar…温度センサ
ＦＬ１，ＦＬ２…フローセンサ
１０…給湯配管系
１１…受熱管
１７…逆止弁
１８…過圧逃がし弁（ブローバルブ）
２０…追焚配管系
２１…受熱管
５０…制御ユニット
５１…回転速度補正部
５２…回転速度制御部
５３…燃焼ファン
５４…ガス量補正部
５５…ガス量制御部
５６…風量検出部
５７…燃焼面制御部
５８…燃焼制御部
６０…リモートコントローラ
７１…バーナ
７２…熱交換部
７４…主電磁開閉弁
７５…流量調節弁
７６…ガス切替弁
７７…浴槽

Claims (3)

1. 受熱管が設けられた熱交換部と、該熱交換部を加熱するバーナと、該バーナに接続したガス配管に介装される流量調節弁と、前記バーナに送風する燃焼ファンとを備えた燃焼装置において、
   前記燃焼装置は、回転速度制御部、回転速度補正部、送風量検出部、燃焼制御部、ガス量制御部、およびガス量補正部を有し、
   前記回転速度制御部は、前記バーナに供給される燃料ガス量に応じて前記燃焼ファンの回転速度を制御しており、
   前記燃焼制御部は、閉栓後の温度低下に対し、所定間隔時間で、閉栓した後の次の開栓の際に適切な温度にするのに必要な所定時間だけ前記バーナに点火するバックアップ燃焼を行うよう構成されており、
   前記ガス量制御部は、通常の燃焼を行う際には、最小設定燃料ガス量から最大設定燃料ガス量までの範囲で要求される燃料ガス量を前記バーナに供給するように、前記流量調節弁の弁開度を制御しており、
   前記ガス量補正部は、前記バックアップ燃焼を行う際に、前記最小設定燃料ガス量より少ない補正燃料ガス量をガス量制御部に出力し、
   前記送風量検出部は、前記バーナへの送風量を検出し、
   前記回転速度補正部は、バックアップ燃焼を行う場合に、前記補正燃料ガス量に対する目標風量を得るべく、前記送風量検出部の検出値に基づく補正回転速度を前記回転速度制御部に出力することを特徴とする燃焼装置。
2. 受熱管が設けられた熱交換部と、該熱交換部を加熱するバーナと、該バーナに接続したガス配管に介装される流量調節弁とを備えた燃焼装置の制御方法において、
   通常の燃焼を行う際に、ガス量制御部が、最小設定燃料ガス量から最大設定燃料ガス量までの範囲で要求される燃料ガス量を前記バーナに供給するように、前記流量調節弁の弁開度を制御し、閉栓後の温度低下に対し、所定間隔時間で、閉栓した後の次の開栓の際に適切な温度にするのに必要な所定時間だけ前記バーナに点火するバックアップ燃焼を行う際に、ガス量補正部が、前記最小設定燃料ガス量より少ない補正燃料ガス量をガス量制御部に出力するようにし、送風量検出部が前記バーナへの送風量を検出し、回転速度補正部が前記補正燃料ガス量に対する目標風量を得るべく、前記送風量検出部の検出値に基づく補正回転速度を回転速度制御部に出力するようにしたことを特徴とする燃焼装置の制御方法。
3. 受熱管が設けられた熱交換部と、該熱交換部を加熱するバーナと、該バーナに接続したガス配管に介装される流量調節弁と、前記バーナに送風する燃焼ファンとを備えた燃焼装置において、
   前記燃焼装置は、燃焼面制御部、回転速度制御部、回転速度補正部、送風量検出部、燃焼制御部、ガス量制御部、およびガス量補正部を有し、
   前記バーナは、二以上の燃焼面を有しており、
   前記燃焼面制御部は、要求される発熱量に応じて、一部の燃焼面に着火する部分燃焼状態と、全ての燃焼面に着火する全面燃焼状態とに切り換えるべく、ガス切替弁を制御し、
   前記回転速度制御部は、前記バーナに供給される燃料ガス量に応じて前記燃焼ファンの回転速度を制御しており、
   前記燃焼制御部は、閉栓後の温度低下に対し、所定間隔時間で、閉栓した後の次の開栓の際に適切な温度にするのに必要な所定時間だけ前記バーナに点火するバックアップ燃焼を全面燃焼状態で行うよう前記燃焼面制御部に指示し、
   前記ガス量制御部は、通常の燃焼を行う際には、最小設定燃料ガス量から最大設定燃料ガス量までの範囲で要求される燃料ガス量を前記バーナに供給するように、前記流量調節弁の弁開度を制御しており、
   前記ガス量補正部は、前記バックアップ燃焼を行う際に、前記最小設定燃料ガス量より少ない補正燃料ガス量をガス量制御部に出力し、
   前記送風量検出部は、前記バーナへの送風量を検出し、
   前記回転速度補正部は、バックアップ燃焼を行う場合に、前記補正燃料ガス量に対する目標風量を得るべく、前記送風量検出部の検出値に基づく補正回転速度を前記回転速度制御部に出力することを特徴とする燃焼装置。

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